Вертикально-подъёмный мост: устройство и применение¶

Вертикально-подъёмный мост — это тип разводного моста, в котором пролётное строение (подъёмная часть) перемещается в вертикальной плоскости вдоль стационарных опор-пилонов или порталов с помощью тросов, цепей и противовесов. В отличие от раскрывающихся или поворотных конструкций, при подъёме проезжая часть остаётся строго горизонтальной, что упрощает конструкцию настила и обеспечивает равномерную нагрузку на механизмы. Вертикально-подъёмные мосты применяются преимущественно на судоходных реках и каналах, где требуется периодический пропуск высоких судов при относительно небольшой высоте береговых подходов.

¶Устройство и принцип работы

Основными элементами вертикально-подъёмного моста являются:

• Неподвижные опоры — две или более башни (пилоны), установленные на берегах или на промежуточных опорах.
• Подъёмное пролётное строение — металлическая или железобетонная балка (ферма) с проезжей частью, которая движется вверх и вниз.
• Подъёмный механизм — электропривод, лебёдки, шкивы и система тросов.
• Противовесы — грузы, уравновешивающие вес подъёмного пролёта и снижающие мощность приводов.
• Направляющие устройства — рельсы или ролики на пилонах, обеспечивающие строго вертикальное перемещение без перекосов.

Принцип действия основан на балансировке: противовесы, соединённые с пролётом через тросы, перекинутые через шкивы на вершинах пилонов, компенсируют большую часть массы пролёта. Электродвигатели лишь выводят систему из равновесия и обеспечивают плавный ход. Время полного подъёма обычно составляет 1–3 минуты в зависимости от массы конструкции и мощности приводов.

¶Классификация

По расположению приводного оборудования выделяют:

• Мосты с верхним расположением машинного отделения — лебёдки установлены на пилонах.
• Мосты с нижним расположением приводов — механизмы находятся в опорах или на берегу, что упрощает обслуживание.

По типу пролётного строения различают конструкции с ездой поверху (фермы над проезжей частью) и ездой понизу (фермы под проезжей частью). Первый вариант чаще применяется для железнодорожных мостов, второй — для автодорожных, так как обеспечивает лучшую видимость.

¶Преимущества и недостатки

К достоинствам вертикально-подъёмных мостов относятся:

• простота и надёжность механической схемы;
• сохранение горизонтальности проезжей части, что важно для железнодорожного движения;
• возможность наращивания высоты подъёма без изменения конструкции опор;
• относительно низкая стоимость по сравнению с разводными мостами других типов при больших пролётах.

Недостатками считаются:

• ограничение высоты прохода судов высотой пилонов (обычно 30–60 метров);
• необходимость устройства высоких башен, которые могут диссонировать с архитектурным окружением;
• остановка движения на время разводки (от 5 до 20 минут);
• чувствительность тросовой системы к обледенению и ветровым нагрузкам.

¶Применение и примеры

Вертикально-подъёмные мосты широко распространены в портовых городах и на внутренних водных путях. В России одним из известных примеров является Володарский мост в Санкт-Петербурге (1986 год постройки), разводимый для пропуска судов по Неве. Также можно отметить мост через Керченский пролив (в составе Крымского моста) — его арка над судоходным каналом конструктивно близка к вертикально-подъёмной схеме, хотя и не является разводной.

За рубежом классическими образцами служат Arthur Kill Vertical Lift Bridge (Нью-Йорк, США, 1959 год) с пролётом 170 метров и Tower Bridge в Лондоне, который, несмотря на внешнее сходство, относится к раскрывающемуся типу. В Европе вертикально-подъёмные мосты часто используются на каналах Франции и Германии для пропуска прогулочных судов.

¶История развития

Первые вертикально-подъёмные мосты появились в середине XIX века. В 1850 году в Англии был построен мост через реку Уир, использовавший подъёмную секцию с противовесами. В 1894 году в Чикаго открылся South Halsted Street Bridge, ставший образцом для последующих конструкций. Массовое распространение технология получила в первой половине XX века с развитием электрических приводов и стальных канатов. В СССР такие мосты строились преимущественно на каналах и в портах, например, в Ростове-на-Дону и Нижнем Новгороде.

¶Современные тенденции

В настоящее время вертикально-подъёмные мосты уступают место наклонно-подъёмным и разводным конструкциям с гидравлическим приводом, однако остаются востребованными для железнодорожных линий и в условиях ограниченного бюджета. Современные проекты используют автоматизированные системы управления, дистанционный мониторинг состояния тросов и датчики ветровой нагрузки, что повышает безопасность и сокращает время разводки.

¶Источники

• Кирсанов Н. М. «Разводные мосты: конструкция и расчёт». — М.: Транспорт, 1988.
• Пунин А. Л. «Архитектура отечественных мостов». — Л.: Стройиздат, 1982.
• Крыжановский Г. Д. «Мосты и путепроводы». — Киев: Вища школа, 1978.